[发明专利]从氯化铜锰锌钴溶液中选择性萃取提铜并制备电子级硫酸铜晶体的方法

说明书

本发明公开了一种从氯化铜锰锌钴溶液中萃取提取铜并制备电子级硫酸铜晶体的方法，具体为：在氯化铜锰锌钴溶液加入中和剂，调节其pH值为1.5~2.5后作为萃取料液，采用Lix984与磺化煤油组成的萃取有机相进行选择性萃铜，得到负载有机相和萃铜余液；负载有机相经过洗涤后硫酸反萃，得到硫酸铜溶液，硫酸铜溶液蒸发结晶，得到电子级硫酸铜晶体。本发明可选择性地提取氯化铜锰锌钴溶液中的铜并制备电子级硫酸铜晶体，实现铜与锰、锌、钴等的分离，对环境友好，而且金属回收率高，处理成本低。采用本发明方法制得的电子级硫酸铜产品指标良好，其主品位≥99.5%，可广泛应用于电镀行业、无机工业、燃料及颜料工业、涂料工业、印染工业等领域。

技术领域

本发明属于湿法冶金领域，具体是一种从氯化铜锰锌钴溶液中选择性萃取提铜并制备电子级硫酸铜晶体的方法。

背景技术

在含钴原料的湿法冶金过程中，以碳酸钴、氢氧化钴及水钴矿等物料为原料，经硫酸浸出将上述物料中的钴浸出提取到溶液中，同时物料中的锰、铜、锌、钙等成分也随之进入浸出液中。钴溶解液经过除铁后采用p204萃取除杂及盐酸反萃，实现锰、铜、锌、钙、铝等与钴的分离，萃取负载有机相用盐酸反萃后得到含铜锰锌钙为主的溶液，简称为氯化铜锰锌钴溶液，其中的铜、锰、锌等有价金属含量极高，而钴的含量虽然不高，但其价格昂贵，因此该溶液资源化价值极大。

在湿法冶金过程中，溶剂萃取法常用于从水溶液中提取有价金属，由于其具有提取和分离效率高，试剂消耗少，金属回收率高，而且设备简单，生产能力大等优点，近年来在越来越多的行业得到广泛的应用。

对于溶液中铜的回收，在硫酸体系中，采用萃取法选择性提铜的研究及工业化应用极多，而对于氯化或混酸体系中选择性萃取提铜的研究及应用较少，主要是因为相比于硫酸体系，氯化体系中由于铜与氯根的络合作用，导致使用萃取剂萃铜过程中，萃取深度不高，达不到深度除铜的目的。

针对氯化体系溶液中铜的回收利用，目前工业上所采用的处理方法主要分为三种：第一种碳酸盐沉淀法，该方法通过调节体系pH值并产生碳酸铜沉淀，在沉铜过程中，铁铝等也会随之沉淀，而且所得碳酸铜为胶体状，固液分离困难，限制了其工业化应用。第二种金属置换法，主要采用铁粉置换，缺点是引入大量铁离子，增大后续除铁工作量。同时置换过程，除铜终点较难把握，铁粉加入过量，会导致过量铁粉也进入海绵铜中。第三种硫化物沉淀法，缺点是沉淀过程中容易产生硫化氢气体，环境风险较高，且所得硫化铜沉淀再次处理溶解时需要加入还原剂浸出，处理较为困难。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述已有技术的不足，提供一种处理效果好，环境友好的从氯化铜锰锌钴溶液中选择性萃取提铜并制备电子级硫酸铜晶体的方法。

为实现其目的，本发明采用如下技术方案：

一种从氯化铜锰锌钴溶液中选择性萃取提铜并制备电子级硫酸铜晶体的方法，具体为：在氯化铜锰锌钴溶液加入中和剂，调节其pH值为1.5~2.5后作为萃取料液，萃取料液采用Lix984与磺化煤油组成的萃取有机相进行选择性萃铜，得到负载有机相和萃铜余液；萃铜余液中Cu＜0.1g/L，可作为原料继续去回收其中的锌、锰、钴等有价金属，负载有机相经过洗涤后硫酸反萃，得到硫酸铜溶液，硫酸铜溶液蒸发结晶，得到电子级硫酸铜晶体。

作为本发明技术方案的优选，所述的氯化铜锰锌钴溶液中，含Mn 40~120g/L、Ca0.5~10g/L、Co＜0.5g/L、Cu 10~20 g/L、Zn 5~20g/L、Al 0.1~10g/L。

进一步地，所述中和剂可根据氯化铜锰锌钴溶液pH值情况，选择盐酸、硫酸、NaOH、NaCO₃、NaHCO₃、Ca(OH)₂或CaO中的任意一种。

进一步地，所述萃取有机相中Lix984与磺化煤油的体积比为1:4~5。

进一步地，所述萃取有机相与萃取料液按照体积比3~5:1进行7级萃取。